2009-9-24：笛卡兒的漩渦宇宙（台大機械工程學系丁上杰博士）

奠定解析幾何與西方現代哲學的笛卡兒（René Descartes, 1596-1650）在1633年出版了他的力作The World，試圖建構出知識的系統性理論。這套知識系統從人類的感官到物質的組成無所不包，當然也涵蓋了太陽、行星、彗星等各類天體的形成與運動。笛卡兒後來花了許多心力發展他的宇宙觀，終於在1644年出版了《哲學原理》，企圖取代亞里斯多德的宇宙觀。

笛卡兒認為宇宙中充滿了沒有質量且無窮小的物質，而行星就在其間運動。行星前進時，沒有質量的微小物質會湧入行星所遺留下的空間，形成漩渦。漩渦不停地打轉，因此行星也循著圓周而運動。換句話說，笛卡兒的宇宙如同《哲學原理》中的插圖所描繪的，是個充滿了漩渦的宇宙。

笛卡兒的宇宙觀在當時得到許多人的支持，十分地有影響力，直到牛頓在《自然哲學的數學原理》第二冊中，以有力的論證對其揮出致命的一拳之後，才慢慢地被世人遺忘。

然而，到了十九世紀中葉，笛卡兒的漩渦宇宙死而復生。先是德國醫師兼物理學家亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz, 1821-1894）證明了在沒有摩擦力的流體中，「漩渦環」（vortex ring，例：煙圈）的不滅定律；接著英國物理學家克爾文爵士（Lord Kelvin, 1824-1907）主張這個不滅定律意味著：如果宇宙充滿了無摩擦力的流體，那麼其中的漩渦環就會如同原子般地恆久堅固。於是許多物理學家熱情地擁抱這個vortex atom理論，將原子與漩渦環畫上等號，而分子就是扭結在一起的漩渦環。

後來的科學發展證明了宇宙中並沒有什麼無摩擦力的流體充斥其間，笛卡兒的漩渦宇宙也就再度被世人所遺忘。有趣的是，近年來這個命運多舛的漩渦宇宙再次重獲新生。明天，九月二十四日（週四），中午十二點十分在物理學系（理學大樓）六樓601會議室，台大機械工程學系的丁上杰博士將要告訴我們，他如何運用最尖端的科技來研究笛卡兒的漩渦宇宙。

（本文感謝林怡君小姐協助撰寫）